基于SWAT模型的大汶河流域不同分辨率數(shù)據(jù)組合下地表徑流的模擬研究.pdf

1、隨著水資源管理問題的日益嚴(yán)峻，利用水文模型模擬流域等水循環(huán)過程是解決水資源管理問題行之有效的途徑。本文借助 SWAT模型，以大汶河流域為研究區(qū)，采用SUFI-2方法進(jìn)行參數(shù)的率定，以 Nash-Sutcliffe為目標(biāo)函數(shù)，并開發(fā)了便于輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理的《圖像預(yù)處理系統(tǒng)》，分別對2008-2009年大汶河流域8組不同分辨率組合的數(shù)據(jù)（DEM數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)）進(jìn)行了16次迭代，每次迭代模擬300次。最后本研究對2010-2011年的徑流數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行了驗證（ DEM數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)分辨率均為30m），主要的研究結(jié)果包括以下幾個方面：
　?。?）本研究對六組分辨率匹配組合敏感性最強的6個參數(shù)進(jìn)行了分析，得出各組合下敏感性最強的6個參數(shù)相同，分別是 SCS徑流曲線數(shù)（CN2）、土壤濕容重（SOL_BD）、土壤飽和滲透系數(shù)（SOL_K）、平均坡降（SLSUBBSN）、平均比降（HRU_SLP）、河岸調(diào)蓄的基流α因子（ALPHA_BNK），說明不同分辨率組合對于模型模擬參數(shù)的

3、敏感性強弱影響并不大。6個參數(shù)的最優(yōu)值在不同分辨率組合下的結(jié)果不同，說明不同分辨率組合下對參數(shù)的最優(yōu)值影響比較大。
　?。?）本研究分別對八組不同分辨率組合下的高程、流域面積、河網(wǎng)結(jié)構(gòu)、子流域特征、HRU數(shù)、徑流特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，高程、流域面積、河網(wǎng)結(jié)構(gòu)三個特征因均由 DEM數(shù)據(jù)提取獲得，在相同來源、相同數(shù)據(jù)精度的 DEM數(shù)據(jù)下，不同分辨率組合的模擬對這三個流域特征影響不大，各組合下三個特征值基本相同，但對子流域特征、HR

4、U數(shù)、河道長度、徑流量有一定的影響。在分辨率匹配組合中，隨著各組合分辨率的降低，子流域數(shù)目、HRU數(shù)、河道長度以及徑流量均呈下降趨勢，其中30*30分辨率組合下模擬的河道長度、年均徑流量最為接近實測數(shù)據(jù)，其中河道長度偏差僅為-1.07％；在分辨率不匹配組合中，土地利用分辨率高的組合 HRU數(shù)更多，HRU是 SWAT水文模型水文計算的基本單元，相應(yīng)的也影響著徑流量，而子流域特征以及河道的長度并不隨分辨率組合的變化而改變，這一實驗結(jié)果表明，

5、子流域特征以及河道的長度受DEM分辨率的影響，而不受土地利用數(shù)據(jù)分辨率的影響。
　?。?）本研究在不同分辨率組合下模型校準(zhǔn)期模擬地表徑流以及30m分辨率 DEM和土地利用數(shù)據(jù)組合驗證期模擬的地表徑流均得到了較為滿意的模擬結(jié)果。研究通過添加兩組分辨率不匹配的組合進(jìn)行模擬，得出在數(shù)據(jù)分辨率不匹配的情況下，SWAT模型會自動將數(shù)據(jù)統(tǒng)一分辨率，同最高分辨率的數(shù)據(jù)，但是模型輸入空間數(shù)據(jù)分辨率不匹配時模擬年均徑流量與分辨率匹配時模擬的結(jié)果有一